enzýmy

definícia

Enzýmy sú chemické látky, ktoré sa nachádzajú po celom tele. V tele spúšťajú chemické reakcie.

histórie

Slovo enzým bol z Wilhelm Friedrich Kühne 1878 a je odvodený z gréckeho slova enzym, čo znamená kvasinky alebo kyslá cesta. To sa potom dostalo do medzinárodnej vedy. medzinárodná únia čistej aplikovanej chémie (IUPAC) a medzinárodná únia biochemického priemyslu (IUBMB) vypracovali nomenklatúru pre enzýmy, ktorá definuje predstaviteľov tejto veľkej skupiny látok ako spoločnú skupinu. Pomenovanie, ktoré klasifikuje enzýmy podľa ich úloh, je dôležité pre určenie úloh jednotlivých enzýmov.

Ilustrácia enzýmov

enzýmy
6 tried enzýmov:

1. oxidoreduktázy
   (Oxidácia / redukcia)
2. transferázy
   (Prenos)
3. hydroláza
   (Použitie vody)
4. lyázy
   (Štiepenie)
5. izomerázy
   (rovnaký molekulový vzorec)
6. ligázu
   (Adičné reakcie)
7. substráty
8. Aktívne centrum
9. Enzým / substrát
   komplexné
10. Enzým / produkt
    komplexné

Prehľad všetkýchObrázky Dr-Gumperta nájdete na: lekárske ilustrácie

pomenovanie

pomenovanie enzým je zapnutý tri základné princípy báze.Názvy enzýmov, ktoré končia inázou, opisujú niekoľko enzýmov v systéme. Samotný názov enzýmu opisuje reakciu, ktorú sa enzým uvádza do pohybu (katalyzovaná). Názov enzýmu je tiež klasifikáciou enzýmu. Okrem toho kódový systém, ktorý Systém čísel ES, v ktorej sa enzýmy vyrábajú podľa číselného kódu štyri čísla môže byť najdený. Prvé číslo označuje triedu enzýmov. Zoznamy všetkých detegovaných enzýmov zaisťujú, že uvedený enzýmový kód je možné nájsť rýchlejšie. Aj keď sú kódy založené na vlastnostiach reakcie, ktorú enzým katalyzuje, v praxi sa číselné kódy ukazujú ako nepraktické. Systematické názvy založené na vyššie uvedených pravidlách sa používajú častejšie. Problémy s nomenklatúrou nastávajú napríklad s enzýmami, ktoré katalyzujú niekoľko reakcií. Preto pre nich niekedy existuje niekoľko mien. Niektoré enzýmy majú triviálne názvy, ktoré nenaznačujú, že uvedená látka je enzým. Keďže mená sa tradične široko používajú, niektoré z nich sa zachovali.

Klasifikácia podľa funkcie enzýmu

Podľa IUPAC a IUBMB sú enzýmy rozdelené do šiestich tried enzýmov podľa reakcie, ktorú iniciujú:

• oxidoreduktázy
  Oxidoreduktázy spúšťajú redoxné reakcie. Pri tejto chemickej reakcii elektróny prechádzajú z jedného reakčného partnera na druhého. Uvoľňuje sa elektrón (oxidácia) jednej látky a príjem elektrónov (redukcia) inou látkou.
  Vzorec pre katalyzovanú reakciu je A + + B + A + + B +.
  Látka A uvoľňuje elektrón (?) A je oxidovaná, zatiaľ čo látka B absorbuje tento elektrón a je znížená. Preto sa redoxné reakcie nazývajú aj redukčné oxidačné reakcie.
  Mnoho metabolických reakcií sú redoxné reakcie. Oxygenázy prenášajú jeden alebo viac atómov kyslíka na svoj substrát.
• transferázy
  Transferázy prenášajú funkčnú skupinu z jedného substrátu na druhý. Funkčné skupiny sú atómové skupiny v organických zlúčeninách, ktoré do značnej miery určujú vlastnosti látky a reakčné správanie. Chemické zlúčeniny, ktoré majú rovnaké funkčné skupiny, sú kvôli podobným vlastnostiam zoskupené do tried látok. Funkčné skupiny sa rozdelia podľa toho, či ide o heteroatómy alebo nie. Heteroatómy sú všetky atómy v organických zlúčeninách, ktoré nie sú ani uhlíkom, ani vodíkom.
  Napr .: -OH-> hydroxylová skupina (alkoholy)
• hydroláza
  Hydrolasy štiepia väzby pri reverzibilných reakciách pomocou vody. Estery, estery, peptidy, glykozidy, anhydridy kyselín alebo väzby C-C. Rovnovážna reakcia je: A-B + H20? A-H + B-OH.
  Enzým patriaci do skupiny hydroláz je napr. Alfa galaktozidáza.
• lyázy
  Lyázy, ktoré sa tiež nazývajú syntázy, katalyzujú štiepenie komplexných produktov z jednoduchých substrátov bez štiepenia ATP. Reakčná schéma je A-B → A + B.
  ATP je adenozíntrifosfát a nukleotid pozostávajúci z trifosfátu nukleozidadenozínu (a ako taký energeticky bohatý stavebný blok RNA nukleovej kyseliny). ATP je však hlavne univerzálnou formou okamžite dostupnej energie v každej bunke a zároveň dôležitým regulátorom procesov zásobovania energiou. Ak je to potrebné, ATP sa syntetizuje z iných zásob energie (kreatín fosfát, glykogén, mastné kyseliny). Molekula ATP sa skladá z zvyšku adenínu, cukrovej ribózy a troch fosforečnanov (a) a) v esteri (a) alebo anhydridových väzieb (a a).
• izomerázy
  Izomerázy urýchľujú chemickú konverziu izomérov. Izoméria je výskyt dvoch alebo viacerých chemických zlúčenín s presne rovnakými atómami (rovnaký empirický vzorec) a molekulových hmotností, ktoré sa však líšia spojením alebo priestorovým usporiadaním atómov. Zodpovedajúce zlúčeniny sa nazývajú izoméry.
  Tieto izoméry sa líšia svojimi chemickými alebo fyzikálnymi a často tiež svojimi biochemickými vlastnosťami. K izomérii dochádza predovšetkým s organickými zlúčeninami, ale tiež s (anorganickými) koordinačnými zlúčeninami. Izoméria je rozdelená do rôznych oblastí.
• ligázu
  Ligázy katalyzujú tvorbu látok, ktoré sú chemicky komplexnejšie ako použité substráty, ale na rozdiel od lyáz sú enzymaticky účinné iba pri štiepení ATP. Tvorba týchto látok preto vyžaduje energiu, ktorá sa získava štiepením ATP.

Niektoré enzýmy sú schopné katalyzovať niekoľko, niekedy veľmi odlišných reakcií. Ak je to tak, sú zaradené do niekoľkých tried enzýmov.

Možno vás budú zaujímať aj tieto články:

• Alfa-glukozidázy
• lipase
• trypsín

Klasifikácia podľa štruktúry enzýmov

Takmer všetky enzýmy sú proteíny a dajú sa klasifikovať podľa dĺžky proteínového reťazca:

• monoméry
  Enzýmy, ktoré pozostávajú iba z jedného proteínového reťazca
• oligoméry
  Enzýmy, ktoré pozostávajú z niekoľkých proteínových reťazcov (monomérov)
• Multi-enzýmové reťazce
  Niekoľko agregovaných enzýmov, ktoré navzájom spolupracujú a regulujú sa. Tieto enzýmové reťazce katalyzujú postupné kroky v metabolizme bunky.

Okrem toho existujú jednotlivé proteínové reťazce, ktoré obsahujú niekoľko enzýmových aktivít, ktoré sa nazývajú multifunkčné enzýmy.

Klasifikácia podľa kofaktorov

Ďalšou klasifikáciou je klasifikácia podľa zváženia kofaktorov. Kofaktory, koenzýmy a ko-substráty sú názvy pre rôzne klasifikácie látok, ktoré ovplyvňujú biochemické reakcie prostredníctvom ich interakcie s enzýmami.
Do úvahy sa berú organické molekuly a ióny (väčšinou ióny kovov).

Čisté proteínové enzýmy pozostávajú výlučne z proteínov a aktívne centrum je tvorené iba z aminokyselinových zvyškov a peptidovej kostry. Aminokyseliny sú triedou organických zlúčenín s najmenej jednou karboxylovou skupinou (-COOH) a jednou aminoskupinou (-NH2).

Holoenzýmy pozostávajú z proteínovej zložky, apoenzýmu a kofaktora, z molekuly s nízkou molekulovou hmotnosťou (nie z proteínu). Obidve sú dôležité pre funkciu enzýmu.

koenzýmy
Organické molekuly ako kofaktory sa nazývajú koenzýmy. Ak sú kovalentne viazané na apoenzým, nazývajú sa protetické skupiny alebo ko-substráty. Protetická skupina je termín používaný na pevné opísanie neproteínových zložiek (obvykle kovalentne) naviazaných na proteín s katalytickým účinkom.

Kozubstáty sú názvy rôznych klasifikácií látok, ktoré ovplyvňujú biochemické reakcie prostredníctvom ich interakcie s enzýmami. Ako biokatalyzátory molekuly urýchľujú reakcie v organizmoch, enzýmy urýchľujú biochemické reakcie. Znižujú aktivačnú energiu, ktorú je potrebné prekonať, aby sa látka mohla premieňať.